河南理工大学2011年单片机课程设计报告.docVIP

河南理工大学 《单片机应用与仿真训练》设计报告 姓 名： 学 号： 专业班级： 指导老师： 　　　 所在学院：电气工程与自动化学院 2012年5月15 日 摘要 本设计是采用AT89S52单片机为主控器，以霍尔传感器测距，实现对出租车的多功能的计价设计，输出采用8段数码显示管。本计价器可以根据黑夜和白天、单程和往返程来实现不同的计价功能，同时还可以对等待时间进行计时和查询，而且可以进行单价和总价的查询。 出租车计价器系统主要是由以下几部分组成：霍尔传感器安装在车轮上，主要检测汽车行进的公里数，并产生一系列相应的脉冲输出，脉冲送到单片机进行处理，单片机根据程序设定通过计算脉冲数换算出行驶公里数，再根据从EEPROM中读取的价格等相关数据进行金额的计算，计算好的金额、里程都实时地显示在数码管上。 概述 1.1 引言 本次课程设计利用单片机技术来实现一台多功能出租车计价器，具有性能可靠、电路简单、成本低等特点。计价器显示的营运金额是营运里程与价格的函数（等候时间一般折算成一定比例的里程来计算）。出租车计价器通过传感器与行驶车辆连接。出租汽车的实际里程通过传感器的脉冲信号在计价器里折算成一定的计价营运里程。目前市场上出租车计价器功能主要有具有数据的复位功能、白天/晚上转换功能、数据输出功能、计时计价功能等等，我们设计的是一款多功能出租车计价器，有单价输出、单价调整、路程输出、显示当前的等待时间。 1.2 设计任务 用AT89S52单片机为主控器，以霍尔传感器测距，实现对出租车的多功能的计价设计，输出采用8段数码显示管。本计价器可以根据黑夜和白天、单程和往返程来实现不同的计价功能，同时还可以对等待时间进行计时和查询，而且可以进行单价和总价的查询 1.3 设计目的和要求 目的：进一步熟悉和掌握单片机的内部结构和工作原理，了解单片机应用系统设计的基本方法和步骤；掌握单片机仿真软件Proteus的使用方法；掌握键盘和显示器在的单片机控制系统中的应用；掌握撰写课程设计报告的方法。 基本要求： (1)能显示里程，单位为公里，最后一位为小数位。 (2)能显示金额数，单位为元，最后一位为小数位。 (3)可设定单程价格和往返价格，单程价格为2元/公里，往返价格为1.5元/公里。 (4)车速5公里/小时的时间累积为总等待时间，每5分钟等待时间相当于里程数增加1公里。 (5)起步公里数为3公里，价格为5元，若实际距离大于3公里，按规则3计算价格。 (6)按暂停键，计价器可暂停计价，按查询键，可显示总等待时间。 2 系统总体方案及硬件设计 2.1系统的硬件构成及功能 计价器的单片机控制方案图如下图所示。它由以下几个部件组成：单片机AT89S51、总金额及单价显示部件、键盘控制部件、里程计算单元、串中显示驱动电路等。霍尔传感器安装在车轮的旁侧，主要检测汽车行进的公里数，并产生一系列相应的脉冲输出，脉冲送到单片机进行处理，单片机根据程序设定通过计算脉冲数换算出行驶公里数，再根据从EEPROM中读取的价格等相关数据进行金额的计算，计算好的金额、里程都实时地显示在数码管上。独立键盘可以调节价格等相关数据，按下相应的按钮，产生信号交由单片机处理并实时显示出来。 利用单片机丰富的IO端口，及其控制的灵活性，实现基本的里程计价功能和价格调节、时钟显示功能。不但能实现所要求的功能而且能在很大的程度上扩展功能，而且还可以方便的对系统进行升级。 2.2 单片机最小系统板 这次设计用到了AT89S52单片机（如图2.2），AT89S52系列单片机是由Atmel公司生产，而这家公司得到了Intel公司MCS51系列单片机内核生产授权，所以，它与MCS51系列单片机指令兼容，同时它的内部包含有用作程序存储器的4KB的基于FLASH技术的只读存储器。采用这款芯片及克服了采用8031需要添加外部外部程序存储器导致电路复杂的缺点，又克服了采用8751导致电路制作成本高的缺点。 AT89S52单片机芯片具有以下特性： 1）指令集合芯片引脚与Intel公司的8051兼容； 2）4KB片内在系统可编程FLASH程序存储器； 3）时钟频率为0~33MHZ； 4）128字节片内随机读写存储器（RAM）； 5）6个中断源，2级优先级； 6）2个16位定时/记数器； 7）全双工串行通信接口； 8）监视定时器； 9）两个数据指针。 2.3 时钟电路模块 为达